[发明专利]一种水稻WRKY类转录因子及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，尤其涉及一种水稻WRKY类转录因子及其编码基因与应用。

背景技术

稻米淀粉主要由直链淀粉(amylose)和支链淀粉(amylopectin)组成。直链淀粉是脱水葡萄糖苷元通过α-D-1，4糖苷键连接而成的线性长链。支链淀粉除有α-D-1，4糖苷键外，约每20-30个脱水葡萄糖苷元就有一个分支；该分支在淀粉分支酶的作用下通过α-D-1，6糖苷键连接而成，最后由淀粉去分支酶(starch debranching enzyme)对分支进行修饰，最终合成具有一定结构和功能的支链淀粉。异淀粉酶1(Isoamylase 1，ISA1)属于淀粉去分支酶中的一类，它以变性支链淀粉、糖原和支链淀粉类似物为底物，去除α-D-1，6糖苷键，参与支链淀粉的合成，影响了直链淀粉和支链淀粉在淀粉中的比例。

大麦糖信号因子SUSIBA2是一个WRKY家族的转录因子，它能够识别大麦的一种淀粉脱分支酶基因——异淀粉酶基因iso1和一种淀粉分支酶基因sbeIIb的启动子区域上的糖响应元件SURE，激活iso1基因和sbeIIb基因的表达，从而影响胚乳中淀粉的积累状况。

自2004年已克隆到多个水稻WRKY基因，目前已筛选到四个具有明显生物学功能的水稻WRKY基因。它们分别是OsWRKY45，其在提高转基因拟南芥抗病性的同时也显著地提高了它们的耐盐性和耐旱；OsWRKY23，其在提高转基因拟南芥抗病性的同时还加速了它们叶片细胞生理性死亡的进程；OsWRKY08，其在提高转基因拟南芥耐高渗透势胁迫的信号通路是不依赖脱落酸信号途径的；OsWRKY72，通过增强脱落酸信号途径中部分基因的表达和干扰生长素运输途径中部分基因的表达改变转基因拟南芥的正常生长状况，特别是极显著地削弱转基因拟南芥的顶端优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水稻WRKY类转录因子，其氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明的第二个目的在于提供一种编码水稻WRKY类转录因子的基因，其碱基序列如SEQ ID NO：2所示。

本发明的第三个目的在于提供一种含有水稻WRKY类转录因子基因的表达载体。

所述表达载体为植物表达载体。

本发明的第四个目的在于提供所述水稻WRKY类转录因子极其编码基因在改善稻米品质和重量中的应用。

本发明的第五个目的在于提供一种提高水稻稻米品质和重量的方法，将水稻WRKY类转录因子基因导入水稻组织或细胞，得到品质和重量提高的水稻，所述水稻WRKY类转录因子基因是下述核苷酸序列之一：

1)SEQ ID NO：2所示DNA序列；

2)编码SEQ ID NO：1所示氨基酸残基序列的DNA序列。

所述水稻WRKY类转录因子基因通过含有所述水稻WRKY类转录因子基因的植物表达载体导入植物组织或细胞。

所述植物表达载体为p3300-Ubi-OsWRKYS2。

本发明的技术路线为：

1)利用分子生物学方法从籼稻中克隆WRKY类转录因子基因，命名为OsWRKYS2；

2)构建OsWRKYS2植物表达载体和干扰表达载体，用农杆菌转化水稻，获得转OsWRKYS2基因水稻；

3)结果表明：OsWRKYS2基因在水稻中的过量表达，籽粒十分饱满。而反义导入OsWRKYS2基因时则出现大量瘪粒。

本发明克隆了一种水稻WRKY类转录因子基因OsWRKYS2，构建OsWRKYS2植物表达载体和干扰表达载体，用农杆菌转化水稻，获得转OsWRKYS2基因水稻，结果表明OsWRKYS2基因在水稻中过量表达，籽粒十分饱满。而反义导入OsWRKYS2基因时则出现大量瘪粒。证明OsWRKYS2基因具有改善稻米品质和提高稻米重量的作用。

附图说明

图1OsWRKYS2植物表达载体构建流程图；

图2OsWRKYS2干扰表达载体构建流程图；

图3a野生型水稻T₀代籽粒图；

图3b转OsWRKYS2干扰表达载体T₀代籽粒图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术路线做进一步详细说明。

实施例1OsWRKYS2基因克隆